(一) 擴增實境
擴增實境是一種現實環境與虛擬資訊疊合的互動技術,提供使用者感官複合 的視覺效果,同時吸收不同感官刺激,並即時顯示與真實世界相關的資訊,其目 的在於補充資訊以強化互動經驗,近年來更廣泛運用到醫學、教育學習方面,舉
例而言,對於醫生,在實習階段,可以藉由虛擬的畫面來模擬手術的操作,更可 以藉此練習不常見的病症手術操作;而學習者則能結合擴增實境與電子書,來達 到提升感官刺激,進一步提升學習動機與學習成效(廖冠智、陳依琦,2014)。
擴增實境在現實-虛擬連續性系統(Milgram's Reality-Virtuality Continuum)中以 真實環境、虛擬環境作為系統的兩端點,中央的連續區間皆為混合實境,其中又 以接近真實環境端的稱為擴增實境 AR(Augmented Reality):能將虛擬資訊與真 實場景作互動,而靠近虛擬環境端的為擴增虛境 AV(Augmented Virtuality):重 建一個虛擬環境以提供互動與信息的傳遞(如圖 1)。其中,擴增實境有以下三 種定義:(1)結合真實世界與虛擬環境 (2)即時性互動(3)3D 定位環境中運作(鄭 嘉鴻,2014;Azuma, 1997),在博物館導覽設計中,由於歷史文物的考古與保存 不易,因此,興起以數位典藏來提高文物的永續價值性,而本研究利用 3D 建模 的方式,將虛擬的文物透過科技呈現在真實世界,並且利用虛擬按鈕的建立,讓 使用者能即時互動,最終促成行動學習的導覽模式,此設計符合博物館導覽模式 與行動學習的趨勢。
圖 1:真實-虛擬連續性示意圖(Milgram et al., 1994)
科技的發展,美國新媒體聯盟(New Media Consortium, NMC)和學習創新 協會(EDUCAUSE Learning Initiative, ELI)在 2009 年的 Horizon Report 中提到 在未來幾年,行動學習將趨於成熟,成為學習主流,並結合擴增實境這樣的功能 將更為完整。另外,現今民眾普遍皆能使用科技工具,而擴增實境更被套用在各 個領域,又以教學目的為主,因此,本研究以博物館的導覽內容進行擴增實境式 行動學習的設計,最終目的為提升民眾在導覽後的內容吸收程度,因此,本研究 之實驗以國小五年級學童為研究對象,藉此探討是否高科技擁有相對的高學習成 效,亦或國小學童有更適合的導覽模式。
(二) 行動學習
行動學習為新形態之學習模式,是科技發展與教學演變的產物,將行動運算 技術與數位學習內容作結合,讓學習更即時、高互動,並且使學生能以行動載具 來存取學習之教材,來滿足自身的學習需求,最終達到預期之學習成效,另外,
此模式較不受限於時間與地點(陳奕樺、楊雅婷,2016;Ozdamli&Cavus, 2011;
Ozdamli&Uzunboylu, 2015; Vinu, Sherimon, & Krishman, 2011)。行動學習在近年 間有著不同的定義轉變,過去單純為 Action Learning,以做中學的方式,運用自 己或團體的經驗來學習,並擬出解決問題的行動方案,但由於科技的演進,現今 已轉變為 Mobile Learning 之意涵(林傑聖、林怡均,2013),國外學者 Lehner 和 Nosekable 在 2002 歸納其定義,認為行動學習為不受時間、地點限制的服務 或設備,並協助學習者在取得知識上所需的數位化資訊與教材。因此,學習者將 更容易利用身邊的科技工具,例如:智慧型手機、平板電腦等,協助自身在探究 事物上更為便利,另外,Advanced Distributed Learning 在 2014 年縮小研究範圍,
以行動載具與學習者的觀點作討論,將行動學習解釋為以無所不在的行動科技,
使時間、空間的限制降低,並利用教育、訓練與支援來提升學習者的知識、行為 和技巧。而國內學者黃國禎在 2012 年提出「學習是可以隨時、隨處進行」,這樣 的理想與狀態,加上現今科技的進步,便是透過行動載具來提供學習者學習與活 動,而其對於使用行動載具學習提出以下幾個優點:
1. 資訊的獲得與分享更方便
為了達到在任何時間的學習,因此在資訊的獲得上,必須也是即時的提供,
而行動載具與無線網路的結合,輔助了學習者取得資訊、並將資訊分享出去。但 由於並非所有人皆具備無限網路的功能,因此本研究的 AR 手冊導覽組內容,皆 事先建立資料於 APP 中,當手機使用 APP 偵測到畫面時,便能快速產生擴增實 境的效果,以便受試者不會因為網路問題中斷實驗與體驗。
2. 學習不受限於時間及場地
此為行動學習的核心,由於科技的演進,學習者運用行動載具,隨時隨地都 能獲得其所需的知識或資訊,此因素造就了學習不在受限於傳統的教室內之觀 念,諸如公車上或甚至家裡皆可學習,而薛慶友與傅潔琳在 2015 的研究中也指 出使用行動載具的學習方式,能即時解決學生的學習需求,且能在過程中增加學 生與老師間的互動與溝通,但是否學生能獲得較高的學習成效,有許多干擾因素 待釐清。
3. 結合真實的情境作學習
過去的科技輔助學習工具多為電腦,但礙於體積所導致的攜帶不便,進而造 成數位學習太過依賴場地,而行動載具的出現,其可攜式特性正好改善電腦的不 便,學習的方式從教室內轉移到真實的環境中觀察與學習,當學習者面對實際的 物體時,能加速其在知識的連結,當書本或老師無法即時解惑時,行動載具可以 結合資料庫與網路的運用,提供適時的引導、補充學習者的困惑。
4. 真實記錄學生的學習歷程
傳統的課程,不論是教室內或戶外學習,都無法完整的紀錄學生學習歷程,
因此無法分析學習者在課程中的學習表現。而在行動學習中,可利用行動學習系 統的設計,記錄每位學生的操作過程,藉此提供適性化的學習建議,也能提升其 在自我效能的調整。
由上述可知行動學習對於教學實務的助益,而博物館導覽亦為學習的過程,
因此,本研究將其融入導覽中,透過行動載具的使用,並結合擴增實境的技術,
藉此探討擴增實境式行動學習對學習風格與學習成效之影響。
(三) 學習風格
學習者與教學者為教學現場的兩大主體,彼此的互動讓知識得以傳遞,傳統 的教學模式以老師為主,所有的學生需要配合教師的教學風格,而後許多學者提 出不同的看法,如學習者的學習風格與老師的教學風格的不契合,可能導致學習 者在學習上的困難(Felder&Silverman, 1988; Hsieh, Jang, Hwang&Chen, 2011)。
加上學習者的學習風格在教育學習的過程中,為影響學習成效的關鍵因素之一
(蕭顯勝、黃向偉、洪琬諦,2007),因此,許多以探討學習風格的研究逐漸興 起,其目的皆在於了解學習者之學習風格,以設計適合不同學習風格者的教學策 略與內容。
對於學習風格的分類,依照研究者所探討的面向不同,而有所差異,如 Kolb 在 1976 年提出了經驗學習理論為基礎的學習風格分類,利用具體經驗、省思觀 察、抽象概念及主動驗證四個面向,構築出四大象限的學習風格(Kolb, 1976),
每個人在思考時,皆會進入四個面向的循環,但對於四個階段會有所偏好。另外,
學者 Herrmann 以生理構造為基礎,認為人類的腦部因構造不同,功能亦不同,
將學習者的學習風格分為分析型、程序型、人際關係型、想像型,並強調學習者 可以藉由教學活動的刺激與鼓勵,訓練不同學習風格之構面,成為全腦思考的學 習者(翁榮源、林宏樺,2013;Herrmann, 1991),而 Bandler&Grinder 則以人類
感官作區分,透過分析學習者過去偏好的學習方式,將學習者的學習風格分為視 覺型、聽覺型、動覺型(Bandler&Grinder, 1979),Miller 在 2001 年曾以中小學 學生為研究對象,分析出約有 29%為視覺型,此類型者多以圖像來記憶與思考,
諸如圖片、影像等,也擅長觀察事物,但在移動的人或物體上,容易被吸引而分 心;34%為聽覺型,此類型者多以語音作為學習的聯想與記憶,例如改編童謠,
以各朝代名稱填寫歌詞;最後在動覺型的比例約為 37%,此類型者偏好以操作來 學習,例如實際拆解機械來了解實物架構等。不論是 Kolb 或 Herrmann 提出的學 習風格,都屬於較高層次的學習風格分類,對於對象的認知與生理都需要有一定 程度的成熟,相反地,Bandler&Grinder 所提出的學習風格,則以直覺的感官作 分類,在選擇對象時的心智成熟程度較廣,更適合應用於各年齡層。
由於本研究之研究對象為國小學童,其在認知發展尚未成熟階段,加上生理 構造亦較不成熟,因此,本研究使用 Bandler&Grinder 所提出的 VAK 學習風格,
作為研究工具量表的依據。
行動學習強調無所不在學習,消除學習場地的限制,但對於學習內容之相關 人事物依然無法具體呈現,因此,結合擴增實境的行動學習,將能弭補此部分,
藉由在真實環境中創造虛擬物件,提供學習者具體想像。而對於不同學習風格 者,由於擴增實境式行動學習主要目的為提供虛擬影像,因此對於視覺型之學習 風格者將有更佳的學習成效。